跳到正文
原文
顶刊论文(社媒热度)· Nature·· 5 小时前精选评分82

WEE1通过抑制APC/CCDH1活性促进细胞由G0进入S期

WEE1 opposes APC/CCDH1 activity to promote S phase entry.

导读

WEE1通过磷酸化CDH1(FZR1)抑制APC/CCDH1活性,促进细胞由G0进入S期。G0/G1期丧失WEE1功能会延迟S期进入、损害G1/S转换,并导致p21Cip1/Kip1在S期异常积累和p21依赖性G2停滞。降低APC/CCDH1或p21表达会使细胞对急性WEE1抑制更敏感;在获得性WEE1抑制剂耐药的细胞中,这两条通路均下调。

深度解读

细胞周期由CDK驱动,而WEE1长期以来被当作它的“刹车”:这一酪氨酸激酶通过磷酸化CDK1的Tyr15使其失活[2,3],由此构成的G2期检查点正是TP53突变肿瘤的软肋,WEE1抑制剂遂作为合成致死策略被推入多个适应症的临床试验[1],其中AZD1775联合卡铂在TP53突变患者中显示出增效的临床证据[5]。但WEE1在G1/S阶段的作用始终含混:虽然不可磷酸化的CDK2 T14A;Y15F敲入小鼠和结直肠癌细胞在重返周期时更快进入S期,却一直缺乏WEE1影响CDK2的直接细胞学证据,在IMR90成纤维细胞中过表达WEE1也不改变G1/S时序;而人们已知APC/C^CDH1在G1期保持活性以允许复制起点许可、阻止过早复制,并在周期进入过程中经CDH1的磷酸化而被暂时失活[4]。

作者先构建G1/S网络的影响图并转化为常微分方程模型,模拟预测WEE1降至50%会使CDK2提前激活、G1缩短。实验却给出相反答案:从CDK4/6抑制剂阻滞释放的hTert-RPE1细胞中加入AZD1775后,G1反而延长,48小时内不进入S期的细胞比例上升;siRNA敲低WEE1更严重,几乎无细胞进入S期;用doxycycline加IAA在1小时内降解内源WEE1同样如此(P<0.0001)。活细胞报告基因显示,WEE1抑制下CDK2活性更早、更高地攀升,细胞却仍滞留G1;而APC/C^CDH1失活的时点与速率和对照无异,提示决定S期进入时间的是APC/C^CDH1的关闭而非CDK2活性阈值。相应地,WEE1抑制显著缩短了以核内CDC6积累界定的许可窗口,并降低染色质结合的MCM7(P<0.0001)。

由此,论文把WEE1重新定位为S期进入的正调控因子:它通过压制APC/C^CDH1这一G1/S的关键拮抗者,保障细胞从静息状态及时重返周期,并鉴定CDH1(FZR1)为与周期调控相关的WEE1底物。这解释了模型预测与实验为何相反,也为WEE1抑制剂在细胞中的多效性影响及不明来源的临床毒性提供了线索。

当然,现有材料对机制的刻画止于“CDH1是WEE1底物”这一层,磷酸化如何改变APC/C^CDH1的功能、该通路在其他细胞类型和体内是否保守、能否直接解释临床试验中的毒性,仍待回答。

推荐理由

WEE1通过对抗APC/CCDH1活性促进细胞由G0进入S期,为理解WEE1抑制剂在TP53野生型肿瘤中的疗效与耐药提供细胞周期背景。

来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org

CBACBA Frontier Insights (CFI)美国华人生物医药科技协会(CBA)www.cba-usa.org